一種無酚水排放的生產冷煤氣的工藝的製作方法

2023-09-21 14:46:15

專利名稱：一種無酚水排放的生產冷煤氣的工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種冷煤氣生產的工藝，屬於煤氣生產技術領域。
技術背景在傳統的冷煤氣生產過程中，有單段煤氣發生爐和兩段式煤氣發生爐兩種生產工藝， 它們都有明顯的不足。從傳統的單段煤氣發生爐工藝來看，單段煤氣發生爐產生的粗熱煤氣首先進入雙豎 管被循環水冷卻洗滌，接著進入洗滌器，經隔離水封進入靜電除塵器，進行捕焦油和灰 塵，再經隔離水封進入捕滴器除去煤氣含有的水份，最後通過煤氣加壓機加壓，通過輸 送管道輸送至用戶。由於雙豎管、洗滌塔和隔離水封等處均使煤氣與水直接接觸，雖然 達到了將煤氣洗淨冷卻的目的，卻使系統增加了捕滴器，使得系統造價增高，更重要的 是產生了大量的含酚汙水。含酚汙水由酚類、硫化物、氰化物等組成，其中酚類以一元 酚為主，以苯酚含量最高，其次還有間對甲苯酚。酚類化合物是一種原型質毒物，對一 切生活個體都有毒殺作用。因此，酚水不經過處理是不允許排放的，目前大多企業採用 化學法除酚，使工藝變得更加複雜，並且成本增高。再從傳統的兩段式煤氣發生爐工藝來看，從兩段式煤氣發生爐生產出來的上段煤氣， 先至旋風捕焦器，再進電捕焦油器進一步捕焦油。下段熱煤氣，先經旋風除塵器進行初 除塵，然後經廢熱鍋爐冷卻煤氣並將熱量進行回收，再經強制風冷器進一步冷卻，然後 與上段煤氣混合進入間接冷卻器冷卻，然後至電捕輕油器除去輕油、殘餘焦油和灰塵。 經過處理的冷淨煤氣經煤氣加壓機加壓後輸送到用戶。在上述流程中，為了降低煤氣溫 度系統採用了廢熱鍋爐、風冷器及間冷器三個換熱設備，這因為旋風除塵器實際除塵效 率低，僅有30%左右，出旋風器後煤氣中含塵依然較多，若換熱設備煤氣流通通道小或 複雜，必然會導致堵塞，因此大多數企業採用光管形式的換熱器，而光管換熱效果很差， 只通過依賴增加換熱面積來實現熱量的傳輸，這使得煤氣冷卻系統如此龐大。另一方面， 換熱器中冷卻介質循環水吸收了熱煤氣的熱量，只有廢熱鍋爐中產生的少量蒸汽得到了 利用，其餘的循環水出換熱器後進涼水池，涼了之後又進換熱器，此過程造成了能量的 浪費，並且增加了涼水池。綜上所述，傳統的單段煤氣發生爐和兩段式煤氣發生爐的兩種生產冷煤氣的工藝不 符合環保和節能的要求，有必要加以改進。 發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠克服傳統的單段煤氣發生爐和兩段式煤 氣發生爐生產冷煤氣工藝的缺陷、無環境汙染並節約能源和投資的無酚水排放的生產冷 煤氣的新工藝。解決上述技術問題的技術方案是-一種無酚水排放的生產冷煤氣的工藝，其工藝流程為，熱煤氣自單段煤氣發生爐出 口進陶瓷過濾除塵器除塵，然後通入間接冷卻器與酚水進行熱交換，溫度降為40-5(TC， 冷卻後的煤氣進入電除焦油器去除焦油和小塵粒，淨化後的煤氣經煤氣加壓機供用戶使 用，而酚水被加熱成酚蒸汽，通入煤氣發生爐爐底作氣化劑。上述無酚水排放的生產冷煤氣的工藝，所述陶瓷過濾除塵器中採用比表面積開口氣 孔率為80-90%的"泡沫陶瓷"，其可在陶瓷過濾除塵器內上下移動，實現連續在線清洗。上述無酚水排放的生產冷煤氣的工藝，間接冷卻器可採用現有的翅片式、波紋板式、 熱管式等等，並加有吹掃裝置。本發明另一種無酚水排放的生產冷煤氣的工藝，其工藝流程為，下段煤氣從兩段式 煤氣發生爐出來，首先經過一個陶瓷過濾除塵器，由陶瓷過濾除塵器處理後的乾淨煤氣 進入間接冷卻器，與酚水進行換熱後溫度降至40 — 5(TC，而酚水被加熱成酚蒸汽，通入 煤氣發生爐爐底作氣化劑；上段煤氣出來後進入粗電捕焦器，在粗電捕焦器中，重質焦油在粗電捕焦器底部經 過蒸氣盤管加熱流出系統，經過粗電捕器的捕焦和冷卻，上段煤氣溫度降至8(TC，再進 入精電捕焦器捕焦和冷卻，煤氣溫度降至40 — 5(TC，並除去輕質焦油；最後上下段煤氣匯合，經煤氣加壓機後供用戶使用。本發明無酚水排放的生產冷煤氣的工藝，採用了高效陶瓷過濾除塵器、間接冷卻器、 粗電捕焦器、精電捕焦器等設備，巧妙地將換熱與酚水處理結合起來，並且優化了熱煤 氣的除塵和熱交換過程，大大提高了除塵效果和熱交換效率，因而節約了設備的投資和 增加了能源的利用，解決了酚水排放的問題，是替代傳統的單段煤氣發生爐和兩段式煤 氣發生爐生產冷煤氣工藝的新方法，值得推廣應用。


圖1是無酚水排放的單段煤氣發生爐生產冷煤氣的新工藝流程示意圖；圖2是無酚水排放的兩段式煤氣發生爐生產冷煤氣的新工藝流程示意圖。 圖中標記如下單段煤氣發生爐l、陶瓷過濾除塵器2、間接冷卻器3、電除焦油器4、煤氣加壓機5、兩段煤氣發生爐6、上段煤氣7、下段煤氣8、粗電捕焦器9、精電捕焦器10具體實施方式
從現有技術中可知，當前煤氣冷卻工藝中廣泛採用的豎管冷卻，洗滌塔等方法都是 用冷卻水直接接觸煤氣，以達到冷卻和淨化煤氣的目的，但與此同時，煤氣中的酚類化 合物極易溶於水，形成大量帶有巨毒的酚水。因此要避免產生大量酚水，就必須採用間 接冷卻，使煤氣與冷卻介質在獨自的流通管道內進行換熱，避免煤氣與水直接接觸。但 是在煤氣冷卻過程中，煤氣自身仍會冷凝出少量酚水，為了實現酚水的"零排放"，本工 藝提出將這部分少量酚水用做冷卻介質，吸收煤氣的熱量蒸發成蒸汽通入爐底做氣化劑， 在爐內焚燒加以利用，同時將煤氣的顯熱帶回爐膛，提高了煤氣爐的熱量有效利用程度。煤氣在進換熱器之前，仍含有大量的粉塵和焦油，隨著煤氣溫度的降低，焦油不斷 析出，混合著粉塵粘在換熱器的壁面上，形成高硬度的汙垢，難以清除，極易賭塞管道， 致使換熱器報廢。所以本工藝採用在進換熱器前對煤氣進行預處理的方法，將塵濾去， 焦油除去，可保證換熱器的正常工作，另外，將煤氣預處理設備和換熱器分開，可分別 對設備進行保養和維修，提高系統的穩定性。在煤氣的預處理過程中，由於此時煤氣的溫度接近出口溫度450-50(TC，焦油等油類 尚為氣態，而粉塵為固態顆粒物，利用塵與油在高溫下的這一不同點，將塵與油分開處 理，在預處理階段利用高溫除塵器主要除去粉塵。這樣就能避免在後續換熱設備中出現 油與塵混合結成難清除硬塊的現象，保證換熱器不堵塞，正常運行。本發明提出的單段煤氣發生爐生產冷煤氣新工藝流程為450-50CTC的熱煤氣自單段煤氣發生爐1出來先進陶瓷過濾除塵器2，此除塵器要求 效率高，採用比表面積很大的"泡沫陶瓷"，其可在除塵器內上下移動，實現連續在線 清洗，除塵效率高達98%以上。除塵後的煤氣出來進入間接冷卻器3，間接冷卻器3可 採用翅片式、波紋板式、熱管式等等多種結構，須加吹掃裝置，以防焦油粘附在壁面上。 冷卻後的煤氣進電除焦油器4，將焦油和小塵粒除去，淨化後的煤氣經煤氣加壓機5供用 戶使用。酚水在間接冷卻器內被煤氣加熱成酚蒸汽，將其通入煤氣發生爐爐底作氣化劑， 解決了酚水排放的問題。本發明提出的兩段式煤氣發生爐生產冷煤氣新工藝流程為下段煤氣8的處理過程同上述單段煤氣發生爐1 一樣，下段 煤氣8從煤氣發生爐出來的溫度為450-50(TC，下段煤氣8從發生爐出來，首先經過一個 陶瓷過濾除塵器2，採用過濾式，填料可根據煤氣爐採用的煤種及塵粒的大小進行選擇， 由陶瓷過濾除塵器2出來的乾淨煤氣進入間接冷卻器3，在間接冷卻器內溫度降為40-50 °C，冷卻後的煤氣與上段煤氣匯合，經煤氣加壓機後供用戶使用，酚水在間接冷卻器內 被煤氣加熱成酚蒸汽，將其通入煤氣發生爐爐底作氣化劑，解決了酚水排放的問題。。兩段式煤氣發生爐6的上段煤氣7出來溫度為12(TC左右，上段煤氣7出來後先經粗 電捕焦器9，再經過精電捕焦器10。此電捕焦器是在一般電捕焦器的的基礎上添加水冷 過程，捕焦的同時進行冷卻，加快捕焦的速度，同時提高焦油的收得率，而且實現了分 級出焦的目的。在粗電捕焦器9中，先將重質焦油除去，重質焦油在粗電捕焦器9底部 經過蒸氣盤管加熱流出系統。經過粗電捕焦器9的捕焦和冷卻，進入精電捕焦器10時上 段煤氣溫度大概在8(TC左右，再經過精電捕焦器IO，將煤氣降至40—5(TC，並除去輕質 焦油。經過兩級電捕焦分別得到了重質和輕質焦油，實現了焦油的資源化利用。最後上 下段煤氣匯合，經煤氣加壓機5加壓後供用戶使用。
權利要求
1.一種無酚水排放的生產冷煤氣的工藝，其特徵在於它的工藝流程為熱煤氣自單段煤氣發生爐[1]出口進入陶瓷過濾除塵器[2]除塵，然後通入間接冷卻器[3]與酚水進行熱交換，溫度降為40-50℃，冷卻後的煤氣進入電除焦油器[4]去除焦油和小塵粒，淨化後的煤氣經煤氣加壓機[5]供用戶使用，同時將酚水加熱成酚蒸汽，通入爐底作氣化劑。
2. 根據權利要求1所述之無酚水排放的生產冷煤氣的工藝，其特徵在於所述陶瓷過濾除塵器[2]中採用比表面積開口氣孔率為80-90%的"泡沫陶瓷"，其在陶瓷過濾除塵 器內[2]上下移動，實現連續在線清洗。
3. 根據權利要求1或2所述的無酚水排放的單段煤氣發生爐生產冷煤氣的新工藝， 其特徵在於間接冷卻器[3]為翅片式、波紋板式或熱管式，並加有吹掃裝置。
4. 一種無酚水排放的生產冷煤氣的工藝，其特徵在於它的工藝流程為 下段煤氣[8]從兩段式煤氣發生爐[6]出來，首先經過一個陶瓷過濾除塵器[2]，由陶瓷過濾除塵器[2]處理後的淨煤氣進入間接冷卻器[3]，與酚水進行換熱後溫度降至40 — 50 'C，同時將酚水加熱成酚蒸汽，通入爐底作氣化劑；上段煤氣[7]出來後進入粗電捕焦器[9]，在粗電捕焦器[9]中，重質焦油在粗電捕焦器 [9]底部經過蒸氣盤管加熱流出系統，經過粗電捕器[9]的捕焦和冷卻，上段煤氣[7]溫度降 至8(TC，再進入精電捕焦器[10]捕焦和冷卻，煤氣溫度降至40—5(TC，並除去輕質焦油；最後上下段煤氣匯合，經煤氣加壓機[5]後供用戶使用。
全文摘要
無酚水排放的生產冷煤氣的工藝，屬煤氣生產技術領域，提供了一種無酚水排放的生產冷煤氣的工藝，無環境汙染並節約能源和投資。單段煤氣發生爐的工藝流程為熱煤氣自發生爐出口進陶瓷過濾除塵器，然後進間接冷卻器與酚水進行熱交換，溫度降為40-50℃，冷卻後的煤氣進入電除焦油器去除焦油和小塵粒，淨化後的煤氣經煤氣加壓機供用戶，酚水被加熱成酚蒸汽，通入煤氣發生爐爐底作氣化劑。兩段式煤氣發生爐工藝流程為下段煤氣從煤氣發生爐出來，經陶瓷過濾除塵器、間接冷卻器，上段煤氣出來後進入粗電捕焦器、精電捕焦器，然後與下段煤氣匯合，得淨化煤氣。優化了熱煤氣的除塵和熱交換過程，提高了除塵效果和熱交換效率，可節約設備投資，環保節能。
文檔編號C10K1/00GK101613626SQ20091007484
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月9日 優先權日2009年7月9日
發明者雷曉平 申請人:唐山雷浩能源技術裝備有限公司